(57)【要約】      （修正有）【課題】ＲＣ放電回路方式であっても、加工速度を向上することができる。【解決手段】端子Ｅ＋から、トランジスタＴのコレクタ及びエミッタを経て被加工物１に至る、コンデンサに蓄えられた電荷の放電電流に重畳させる電流を供給する回路を設ける。該重畳電流は、被加工物、及び放電電極の間の放電に際して流れる放電加工電流Ｉｐに重畳され、該放電加工電流Ｉｐを増加することができ、加工能率を向上させることができる。放電パルス発生に伴って前記コンデンサの両端の電圧が低下すると、トランジスタＴは、前記重畳電流をオフ状態にする。【選択図】図２
2005177879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物、及び、該被加工物に対して間隙を保って配置した放電電極の間に、コンデンサに蓄えられた電荷による放電パルスを発生せしめて、該コンデンサから流れる電流によって、該被加工物の表面を加工する放電加工機の放電パルス電源装置において、
前記電荷による放電電流に重畳させる電流を供給する回路を設けると共に、
前記放電パルス発生に伴って前記コンデンサの両端の電圧が低下すると、前記重畳電流をオフ状態にするスイッチング素子を、前記電流供給回路に設けたことを特徴とする放電パルス電源回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記コンデンサを充電するための直流電源の電源電圧より低くされた電源電圧の、前記電流供給回路に前記重畳電流を流し込む補助直流電源を用いるようにしたことを特徴とする放電パルス電源回路。
【請求項３】
請求項２において、
前記スイッチング素子が、ベースが前記コンデンサのプラス側端子に接続され、コレクタが前記補助直流電源のプラス側端子に接続され、エミッタが前記被加工物に接続された、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであって、
前記コレクタ及び前記補助直流電源の間の接続部分に、逆流防止ダイオードが順方向に挿入され、
更に、前記ベースにはアノードが、前記コレクタにはカソードが接続される、飽和防止ダイオードが設けられていることを特徴とする放電パルス電源回路。
【請求項４】
被加工物、及び、該被加工物に対して間隙を保って配置した放電電極の間に、コンデンサに蓄えられた電荷による放電パルスを発生せしめて、該コンデンサから流れる電流によって、該被加工物の表面を加工する放電加工機の放電パルス電源装置において、
アーク放電が持続できる大きさ付近の電源電圧の、直流電源から流れ込む電流によって充電される前記コンデンサと、
補助直流電源から流れ込む電流によって充電される、前記コンデンサより容量が小さい補助コンデンサと、
該補助コンデンサと並列に、該充電による電圧に対して逆方向に接続されるダイオードと、を備え、
被加工物及び放電電極の放電部位に対して、前記コンデンサ及び前記補助コンデンサが直列接続されていることを特徴とする放電パルス電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＣ放電回路方式であっても、加工速度を向上することができる放電パルス電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
放電加工の初期は、放電加工機の放電パルス電源装置に抵抗及びコンデンサを用いた、極めて簡便なもの（以下ＲＣ放電回路方式と呼ぶ）が用いられている。これは、コンデンサに高電圧の電荷を蓄え、該電荷によって、被加工物、及び、該被加工物に対して間隙を保って配置した放電電極の間に放電パルスを発生せしめて、該被加工物の表面を加工するというものである。
【０００３】
この放電加工に際しては、コンデンサに充電された電荷が放電加工のエネルギであり、コンデンサの容量、電圧、リード線を含む回路の寄生インダクタンスなどによって、放電のパルス状電流の波形が決定付けられる。又、コンデンサの容量を小さくし、寄生インダクタンスを小さくすれば、放電電流の時間幅は極めて小さくできる。あるいは、充電する電圧を高くし、コンデンサ容量を大きくすることで、放電電流のピーク値を増加させることができる。
【０００４】
このようなＲＣ放電回路方式の放電パルス電源回路に関する技術が、特許文献１〜特許文献４に開示されている。
【０００５】
まず、特許文献１は、上記コンデンサ、又該コンデンサから被加工物に至る放電経路に存在するインダクタンスＬ、そして該経路に設ける抵抗Ｒ２によりＬＣＲ直列回路を構成し、これによって放電電流の立ち上がりを急峻に、立ち下がりを緩やかにして、これによって、加工面が滑らかになるようにしている。特許文献２では、上記コンデンサの充電経路にスイッチング素子４を設け、該コンデンサから被加工物への放電終了時に該スイッチング素子４を一旦オフとすることで、加工面の面粗度を向上するようにしている。特許文献３では、上記コンデンサから被加工物に至る経路に設けるスイッチング素子に流れる電流が所定値以上になったか否かによって、該スイッチング素子を制御することにより、消費電力を無駄にすることなく、加工速度も向上させるという技術が開示されている。特許文献４は、上記コンデンサを可変容量とすることで、加工再現性の向上、異常放電の防止、加工時間の短縮を図るというものである。
【０００６】
次に、トランジスタ方式の放電パルス電源回路について述べると、以上のようなＲＣ放電回路方式に比べ、トランジスタ方式では放電電流が大きくすることができる。このため、現在では、粗加工、中仕上げ加工では、加工速度が速いトランジスタ方式の放電パルス電源回路にとって代わられている。しかしながら、トランジスタ方式は、放電エネルギを弱く設定することが難しい。
【０００７】
このようなトランジスタ方式の放電パルス電源回路に関する技術が、特許文献５及び特許文献６に開示されている。
【０００８】
まず、特許文献５では、被加工物及び放電電極の浮遊容量が大になることで、１パルスの放電エネルギが大きくなって鏡面加工に支障が出ないよう、放電電圧の急速減少のタイミングで、放電間隙に対し並列接続したスイッチング素子をオンにしている。特許文献６は、被加工物及び放電電極の周辺回路に適宜、サージ電圧吸収回路を設けることで、スイッチング素子を低い耐電圧のものにできるようにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１４３０３４号公報
【特許文献２】特開平７−１２３２５号公報
【特許文献３】特開２０００−２８８８３６号公報
【特許文献４】特開２００２−１１３６１６号公報
【特許文献５】特開平７−２４６３７号公報
【特許文献６】特開平１０−１１８８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のＲＣ放電回路方式は、トランジスタ方式の放電パルス電源回路に比べて、加工速度が遅いという欠点がある。しかしながら、ＲＣ放電回路方式には、放電エネルギを非常に小さく設定できるという、トランジスタ方式にはない特徴がある。従って、加工速度を向上することで、このようなＲＣ放電回路方式の放電パルス電源回路の活用を促進することが望まれる。
【００１１】
図１は、従来のＲＣ放電回路方式の回路図である。
【００１２】
ＲＣ放電回路方式では、端子Ｅ＋及び端子０Ｖから入力される直流電源Ｅによって、抵抗Ｒを介して充電電流Ｉｃｈが流れ、コンデンサＣには電荷が蓄えられていく。該直流電源Ｅの端子Ｅ＋及び端子０Ｖ間の電圧は、例えば８０ボルトである。充電に伴ってコンデンサＣの端子間電圧（以下コンデンサ電圧Ｖｃと呼ぶ）が上昇する。
【００１３】
すると、該コンデンサＣの両端に接続された、被加工物１、及び該被加工物１に対して間隙を保って配置した放電電極５の間の電圧も上昇し、いずれ両者間で放電が発生し、放電加工電流Ｉｐが流れる。該放電加工電流Ｉｐが流れると、コンデンサ電圧Ｖｃは低下し、この結果、いずれ放電が消沈することになる。
【００１４】
放電が消沈すると、再度、上述したように、直流電源ＥからのコンデンサＣの充電、その後の放電の発生及び消沈によって放電パルスが発生し、該放電パルスによって被加工物１が加工される。
【００１５】
なお、放電加工に際して、一般的に被加工物１がプラス側に、放電電極５がマイナス側に接続される。一方、放電電極５の消耗を抑えるなど特別な場合は、逆に、一般的に被加工物１がマイナス側に、放電電極５がプラス側に接続されることもある。本願発明は、このような被加工物１及び放電電極５の極性について、特に限定するものではない。
【００１６】
又、ＲＣ放電回路方式においては、抵抗Ｒが小さすぎて充電電流Ｉｃｈが大きいと、放電パルス発生時に直流電源Ｅからの電流Ｉｃｈが放電電流Ｉｐに回り込んで、コンデンサＣから流れ出す電流が少なくなる。すると、該コンデンサＣに蓄えられている電荷が減少し難くなり、コンデンサ電圧Ｖｃの低下が遅延されて、放電電極５における放電消沈が遅延され、放電時間が延長され最悪連続放電に至ることになる。又、抵抗Ｒが小さすぎると、放電電流Ｉｐには、該抵抗Ｒを介して直流電源Ｅから流れ込む電流が重畳され、これによって被加工物１や放電電極５において放電電流Ｉｐが多くなる。
【００１７】
このように放電が継続したり、強大放電が一箇所で集中したりすると、被加工物１の加工面の仕上がり品質が低下するという問題がある。従って通常は、Ｉｃｈ＜＜Ｉｐとされる。つまり、コンデンサの充電電流Ｉｃｈは、放電電流に比べてかなり小さくされていた。このため、コンデンサの充電時間が放電時間に比べて、非常に長くなっており、加工時間延長の原因になっていた。例えば、充電電流Ｉｃｈは、放電電流Ｉｐの１／１００から１／５０程度に設定され、この場合、充電時間ｔｃｈは、放電時間ｔｄｃｈのどうしても１００倍から５０倍はかかることになる。
【００１８】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ＲＣ放電回路方式であっても、加工速度を向上することができる放電パルス電源回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
まず、本願の第１発明の放電パルス電源回路は、被加工物、及び、該被加工物に対して間隙を保って配置した放電電極の間に、コンデンサに蓄えられた電荷による放電パルスを発生せしめて、該コンデンサから流れる電流によって、該被加工物の表面を加工する放電加工機の放電パルス電源装置において、前記電荷による放電電流に重畳させる電流を供給する回路を設けると共に、前記放電パルス発生に伴って前記コンデンサの両端の電圧が低下すると、前記重畳電流をオフ状態にするスイッチング素子を、前記電流供給回路に設けたことにより、前記課題を解決したものである。
【００２０】
又、前記放電パルス電源回路において、前記コンデンサを充電するための直流電源の電源電圧より低くされた電源電圧の、前記電流供給回路に前記重畳電流を流し込む補助直流電源を用いるようにしたことにより、放電パルス発生時に、コンデンサ電圧の低下を緩やかにしたり、放電加工電流Ｉｐの大きさ（平均値やピーク値）や放電パルスの時間幅の設定が容易にできるようにしたりすることができる。
【００２１】
更に、前記放電パルス電源回路において、前記スイッチング素子が、ベースが前記コンデンサのプラス側端子に接続され、コレクタが前記補助直流電源のプラス側端子に接続され、エミッタが前記被加工物に接続された、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタであって、前記コレクタ及び前記補助直流電源の間の接続部分に、逆流防止ダイオードが順方向に挿入され、更に、前記ベースにはアノードが、前記コレクタにはカソードが接続される、飽和防止ダイオードが設けられていることにより、前記補助直流電源の利用を効果的に行うことができる。
【００２２】
次に、本願の第２発明の放電パルス電源回路は、被加工物、及び、該被加工物に対して間隙を保って配置した放電電極の間に、コンデンサに蓄えられた電荷による放電パルスを発生せしめて、該コンデンサから流れる電流によって、該被加工物の表面を加工する放電加工機の放電パルス電源装置において、アーク放電が持続できる大きさ付近の電源電圧の、直流電源から流れ込む電流によって充電される前記コンデンサと、補助直流電源から流れ込む電流によって充電される、前記コンデンサより容量が小さい補助コンデンサと、該補助コンデンサと並列に、該充電による電圧に対して逆方向に接続されるダイオードと、を備え、被加工物及び放電電極の放電部位に対して、前記コンデンサ及び前記補助コンデンサが直列接続されていることにより、前記課題を解決したものである。
【００２３】
以下、本発明の作用について、簡単に説明する。
【００２４】
本願発明は、ＲＣ放電回路方式の放電パルス電源装置の改良に関するものである。本願発明では、コンデンサに蓄えられた電荷による、被加工物、及び放電電極の間の放電に際して流れる、放電電流に重畳させる電流を供給する回路を設ける。又、これと共に、前記放電パルス発生に伴って前記コンデンサの両端の電圧が低下すると、前記重畳電流をオフ状態にするスイッチング素子を、前記電流供給回路に設ける。
【００２５】
従って、本願発明によれば、前記コンデンサの容量の割りには、従来のＲＣ放電回路方式に比較して、放電加工電流Ｉｐを増加することができる。従って、ＲＣ放電回路方式であっても、加工速度を向上することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の放電パルス電源回路によれば、ＲＣ放電回路方式であっても、加工速度を向上することができる放電パルス電源回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
図２〜図６は、それぞれ、本発明が適用された第１実施形態〜第５実施形態の放電パルス電源回路を示す回路図である。
【００２９】
これら第１実施形態〜第５実施形態では、被加工物１が陽極側であり、放電電極５が陰極側である。しかしながら、被加工物１が陰極側であって、放電電極５が陽極側であってもよく、本発明はこれを限定するものではない。
【００３０】
これら第１実施形態〜第５実施形態の内、第１実施形態〜第３実施形態においては、端子Ｅ＋及び端子０Ｖから入力される直流電源Ｅによって、抵抗Ｒを介して充電電流Ｉｃｈが流れ、コンデンサＣには電荷が蓄えられていく。該直流電源Ｅの端子Ｅ＋及び端子０Ｖ間の電圧は、例えば８０ボルトである。
【００３１】
まず、第１実施形態の構成について説明すると、トランジスタＴは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。そして、コンデンサＣから被加工物１へと流れる電流Ｉｂに対して順方向となるように、該トランジスタＴのベース及びエミッタが、それぞれ、該コンデンサＣの一端、又は、被加工物１に接続されている。なお、電流Ｉｂは、ベース電流になっている。又、該トランジスタＴのコレクタは、直流電源Ｅの端子Ｅ＋に接続されている。なお、Ｉｃはコレクタ電流である。
【００３２】
なお、トランジスタＴは、ＮＰＮ型バイポーラトランジスに限定されるものではない。例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスであっても、相応させて各素子を回路配置すれば、本願発明を適用することができる。
【００３３】
以下、該第１実施形態の作用について説明する。
【００３４】
まず、コンデンサＣには電荷が蓄えられておらず、被加工物体１及び放電電極５の間の電圧もゼロの状態である。又、放電が発生していない状態である。放電が発生していない状態では、トランジスタＴのベース電流Ｉｂは流れず、従って、該トランジスタＴのコレクタ及びエミッタ間はオフ状態であり、コレクタ電流Ｉｃも流れない。
【００３５】
コンデンサＣに直流電源Ｅからの電流で電荷が蓄えられていくと、漸次、被加工物体１及び放電電極５の間の電圧が上昇する。そうして、これら被加工物体１及び放電電極５の間において、いずれ放電が発生することになる。
【００３６】
放電が発生すると、これによってトランジスタＴのベース電流Ｉｂが流れ、従って、該トランジスタＴのコレクタ及びエミッタ間はオン状態なり、コレクタ電流Ｉｃが流れることになる。該コレクタ電流Ｉｃは、ベース電流Ｉｂに対して、電流増幅率ｈＦＥに応じたものになる。ここで、電流増幅率ｈＦＥは次のように表わすことができる。
【００３７】
（電流増幅率ｈＦＥ）＝{（コレクタ電流Ｉｃ）／（ベース電流Ｉｂ）}
……（１）
【００３８】
すると、放電加工電流Ｉｐは、コンデンサＣから流れる電流Ｉｂの（電流増幅率ｈＦＥ＋１）倍となる。
【００３９】
ここで、コンデンサＣの容量が、前述の図１の従来例と同じ場合、（電流増幅率ｈＦＥ＋１）倍の放電加工電流Ｉｐが流れることになるので、加工速度が非常に速くなる。但し、放電加工電流Ｉｐのピーク値が高い分、加工面の表面粗さは悪くなる。
【００４０】
これに対して、前述の図１の従来例と同じ放電加工電流Ｉｐになるように、つまり該放電加工電流Ｉｐを抑制するように、コンデンサＣの容量を小さくすることが考えられる。つまり、コンデンサＣの容量を、（１／（電流増幅率ｈＦＥ＋１））程度とする。すると、放電パルス幅や、加工面の表面粗さは、該従来例と同等になる。又、容量が小となるので、コンデンサＣの充電時間は（１／（電流増幅率ｈＦＥ＋１））に短縮されることになり、放電確率は上昇することになる。なお、該放電確率は、一定時間内における放電時間の割合である。
【００４１】
次に、第２実施形態の構成について説明すると、トランジスタＴは、Ｎチャネル型のＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductor）トランジスタ（ＦＥＴ（field  effect  transistor））である。そして、該トランジスタＴのゲートには、バイアス電圧ｅがバイアス抵抗ｒを介して印加されている。更に、充電された電荷の量に応じた、コンデンサ電圧Ｖｃも、該ゲートに印加されている。又、該トランジスタＴのドレインは、直流電源Ｅの端子Ｅ＋に接続されている。なお、Ｉｄはドレイン電流である。なお、トランジスタＴは、他のＦＥＴであっても、相応させて各素子を回路配置すれば、本願発明を適用することができる。
【００４２】
次に、該第２実施形態の作用について説明する。
【００４３】
被加工物体１及び放電電極５の間に放電させるための電圧は、トランジスタＴのドレイン及びソースを介して加えられることになる。又、該電圧は、トランジスタＴのゲート電圧に応じたものになる。
【００４４】
まず、初期状態としては、コンデンサＣには電荷が蓄えられていないものとする。すると、トランジスタＴのゲート電圧は、バイアス電圧ｅになる。該バイアス電圧ｅは、トランジスタＴがオン状態にならない、被加工物体１及び放電電極５の間に放電が発生しない大きさに設定されている。従って、この初期状態では、放電加工電流Ｉｐが流れない。
【００４５】
コンデンサＣに直流電源Ｅからの電流で電荷が蓄えられていくと、漸次、コンデンサ電圧Ｖｃが上昇する。又、該電圧が上昇すると、被加工物体１及び放電電極５の間の電圧も上昇することになり、いずれ、これら被加工物体１及び放電電極５の間において放電が発生し、コンデンサＣから被加工物１及び放電電極５に放電加工電流Ｉｐが流れることになる。
【００４６】
放電が発生し、放電加工電流Ｉｐが流れると、トランジスタＴのゲート電圧は上昇する。そうして、該ゲート電圧が閾値電圧を超えると、該トランジスタＴのソース及びドレイン間はオン状態になり、該放電加工電流Ｉｐにはドレイン電流Ｉｄも重畳されることになる。この時のドレイン電流Ｉｄの大きさは、トランジスタＴのゲート電圧に応じたものになる。
【００４７】
又、コンデンサＣの電荷が、バイアス抵抗ｒ及びバイアス電圧ｅを経由して、放電加工電流Ｉｐに含まれる電流として流れると、該コンデンサＣの電荷が放電され、コンデンサ電圧Ｖｃは低下していく。又、コンデンサ電圧Ｖｃが低下し、トランジスタＴのゲート電圧が低下すると、放電加工電流Ｉｐも抑制されていき、この結果、いずれ放電が消沈することになる。
【００４８】
第２実施形態についても、コンデンサＣの容量が前述の図１の従来例と同じ場合、該従来例以上の放電加工電流Ｉｐを流すことができる。従って、加工速度が非常に速くなる。あるいは、従来例と同じ放電加工電流Ｉｐになるように、コンデンサＣの容量を小さくすると、コンデンサＣの充電時間は短縮されることになり、放電確率は上昇することになる。
【００４９】
続いて、第３実施形態の構成について説明すると、トランジスタＴは、ＮＰＮ型バイポーラトランジスである。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスであっても、相応させて各素子を回路配置すれば同様に機能させ、本願発明を適用することができる。
【００５０】
又、本実施形態では、コンデンサＣから被加工物１へと流れる電流Ｉｂに対して順方向となるように、トランジスタＴのベース及びエミッタが、それぞれ、該コンデンサＣの一端、又は被加工物１に接続されている。該トランジスタＴのコレクタは、逆流防止のダイオードＤ１を介して直流電源Ｅ２の端子Ｅ２＋に接続されている。該ダイオードＤ１のアノードは直流電源Ｅ２に、カソードはトランジスタＴのコレクタに接続されている。直流電源Ｅ２は、端子Ｅ２＋及び端子０Ｖにより印加され、その電圧は４０Ｖとされている。又、飽和防止のダイオードＤ２は、該トランジスタＴのベースにはアノードが、該トランジスタＴのコレクタにはカソードが接続されている。なお、直流電源Ｅ２は、本願発明の補助直流電源に相当する。
【００５１】
以下、該第３実施形態の作用について説明する。
【００５２】
まず初期状態として、コンデンサＣには電荷が蓄えられておらず、被加工物体１及び放電電極５の間の電圧もゼロの状態である。又、放電が発生していない状態である。
【００５３】
又、この放電が発生していない状態では、トランジスタＴのベース電流Ｉｂは流れず、従って、該トランジスタＴのコレクタ及びエミッタ間はオフ状態であり、コレクタ電流Ｉｃも流れない。
【００５４】
コンデンサＣに直流電源Ｅからの電流で電荷が蓄えられていくと、漸次、被加工物体１及び放電電極５の間の電圧が上昇する。そうして、これら被加工物体１及び放電電極５の間において、放電が発生することになる。
【００５５】
なお、コンデンサＣに直流電源Ｅからの電流で電荷が蓄えられ、コンデンサ電圧ＶＣが上昇すると、トランジスタＴのコレクタにかかる電圧がベースの電圧より低くなり、このため該トランジスタＴは飽和状態になる。該飽和状態では、電流増幅率ｈＦＥは大変低くなり、該電流増幅率ｈＦＥは例えば１前後になる。
【００５６】
放電が発生すると、これによってトランジスタＴのベース電流Ｉｂが流れ、従って、該トランジスタＴのコレクタ及びエミッタ間はオン状態なり、コレクタ電流Ｉｃが流れることになる。該コレクタ電流Ｉｃは、ベース電流Ｉｂに対して、電流増幅率ｈＦＥに応じたものになる（Ｉｃ＝Ｉｂ×ｈＦＥ）。
【００５７】
又、放電が発生し、コンデンサＣに蓄えられた電荷が急速に放出され、コンデンサ電圧ＶＣが急激に低下していく。そして、該コンデンサ電圧ＶＣに伴って、トランジスタＴのコレクタにかかる電圧がベースの電圧より高くなると、前述の飽和状態は解消されて正常になり、該トランジスタＴの電流増幅率ｈＦＥは本来の大きさになる。例えば、該電流増幅率ｈＦＥは１００前後の値になる。
【００５８】
このように電流増幅率ｈＦＥが大きくなると、コンデンサＣに蓄えられた電荷の放出が抑制され、コンデンサ電圧ＶＣの低下は緩やかになり、これによって放電パルスの持続時間が延長される。このように、コンデンサ電圧ＶＣの低下は緩やかになるので、本実施形態においては、放電加工電流Ｉｐの大きさ（平均値やピーク値）、又放電パルスの時間幅の設定が容易になる。これらの設定は、トランジスタ方式ほどではないが、ＲＣ放電回路方式の放電パルス電源回路としては、かなり自由に設計することができる。
【００５９】
又、第３実施形態についても、コンデンサＣの容量が前述の図１の従来例と同じ場合、該従来例以上の放電加工電流Ｉｐを流すことができる。従って、加工速度が非常に速くなる。あるいは、従来例と同じ放電加工電流Ｉｐになるように、コンデンサＣの容量を小さくすると、コンデンサＣの充電時間は短縮されることになり、放電確率は上昇することになる。
【００６０】
次に、第４実施形態及び第５実施形態について説明する。
【００６１】
まず、これら実施形態の構成について説明すると、これら実施形態において、端子Ｅ＋及び端子０Ｖから入力される直流電源Ｅによって、抵抗Ｒ１を介して充電電流Ｉｃｈ１を流し、該充電電流Ｉｃｈ１によってコンデンサＣ１に電荷を蓄える。該直流電源Ｅの端子Ｅ＋及び端子０Ｖ間の電圧は、例えば２５ボルトである。更に、これら実施形態において、端子０Ｖ及び端子２Ｅ−から入力される直流電源Ｅ２によって、抵抗Ｒ２を介して充電電流Ｉｃｈ２を流し、該充電電流Ｉｃｈ２によってコンデンサＣ２に電荷を蓄える。該直流電源Ｅ２の端子０Ｖ及び端子２Ｅ−間の電圧は、例えば６０ボルトである。
【００６２】
なお、充電されたコンデンサＣ１及びＣ２のそれぞれの端子間電圧を、以下、コンデンサ電圧Ｖｃ１あるいはＶｃ２と呼ぶ。
【００６３】
ここで、アーク放電が持続できる電圧は、１５〜２０Ｖといわれており、せいぜい２５Ｖ程度としておく。直流電源Ｅの電圧は、このようなアーク放電が持続しない範囲の電圧としている。そして、これら実施形態では、補助直流電源Ｅ２や、補助コンデンサＣ２を用いるようにして、これによって、被加工物１及び放電電極５の間には、アーク放電が発生し持続するように、これら被加工物１及び放電電極５の間が、直流電源Ｅの電圧より高くなるように工夫がなされている。
【００６４】
更に、これら実施形態においては、コンデンサＣ２に並列に、ダイオードＤ３が接続されている。
【００６５】
又、第５実施形態については、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである、トランジスタＴが設けられている。そして、コンデンサＣ１から被加工物１へと流れるベース電流Ｉｂに対して順方向となるように、該トランジスタＴのベース及びエミッタが、それぞれ、該コンデンサＣの一端、又は、被加工物１に接続されている。又、該トランジスタＴのコレクタは、直流電源Ｅの端子Ｅ＋に接続されている。
【００６６】
なお、第４実施形態及び第５実施形態において、直流電源Ｅ２は本願発明の補助直流電源であり、コンデンサＣ２は本願発明の補助コンデンサである。
【００６７】
そして、これら実施形態においては、直流電源Ｅ１によるコンデンサＣ１の充電時間と、直流電源Ｅ２によるコンデンサＣ２の充電時間とが、等しくなるように配慮されている。これらコンデンサＣ１及びＣ２の容量をそれぞれＣ１及びＣ２とし、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値をそれぞれＲ１及びＲ２とする。すると、コンデンサＣ１及びＣ２の充電時間は、それぞれ、Ｒ１及びＣ１、又は、Ｒ２及びＣ２に応じたものになる。従って、これら充電時間が等しくなるように、次の式が成り立つようにしている。
【００６８】
Ｒ１×Ｃ１＝Ｒ２×Ｃ２      ……（２）
【００６９】
まず、第４実施形態の作用について説明する。
【００７０】
まず、初期状態としては、コンデンサＣ１及びＣ２には電荷が蓄えられていないものとする。この初期状態では、被加工物１及び放電電極５の間の電圧はゼロであり、放電加工電流Ｉｐが流れない。
【００７１】
コンデンサＣ１には直流電源Ｅからの電流で電荷が蓄えられ、コンデンサＣ２には直流電源Ｅ２からの電流で電荷が蓄えられていくと、漸次、コンデンサ電圧Ｖｃ１及びＶｃ２が上昇する。ここで、被加工物１及び放電電極５の間には、放電を発生させるため、（Ｖｃ１＋Ｖｃ２）の大きさの電圧が印加される。そうして、該電圧が上昇すると、いずれ、これら被加工物体１及び放電電極５の間において、放電が発生することになる。
【００７２】
放電が発生し、放電加工電流Ｉｐが流れると、コンデンサＣ１及びＣ２の電荷は、いずれも放電されることになる。
【００７３】
ここで、被加工物体１及び放電電極５の間に放電が発生する直前においては、コンデンサＣ２に比べ容量が大のコンデンサＣ１には、コンデンサＣ２より多い電荷が蓄えられている。そして、該放電が発生して放電加工電流Ｉｐが流れると、ダイオードＤ３がない場合、容量が大のコンデンサＣ１に蓄えられた電荷によって、コンデンサＣ２が逆充電されてしまい、これによってコンデンサＣ１の充電電荷の放電が妨げられてしまう。本実施形態においては、ダイオードＤ３が設けられているので、コンデンサＣ１に充電されていた電荷の電流が一部ダイオードＤ３に流れるようになる。このため、上述のようなコンデンサＣ１の充電電荷放電の妨げを抑制することができる。
【００７４】
本実施形態においては、コンデンサＣ２の充電電荷の放電電流よりも、容量が大で従って蓄えられた電荷が多い、コンデンサＣ１の充電電荷の放電電流を主として、被加工物１の放電加工がなされる。又、該コンデンサＣ１の電圧Ｖｃ１は、通常のＲＣ放電回路方式の放電パルス電源回路の電圧Ｖｃより低くされているので、被加工物１及び放電電極５間の放電加工電流Ｉｐは小さくなり、加工表面の粗さを抑えやすくなる。又、コンデンサＣ１の容量は大であるので、放電パルスのパルス時間幅は広くすることができ、このため加工能率を向上することができる。
【００７５】
又、放電パルス発生直前は、補助直流電源Ｅ２や補助コンデンサＣ２を用いることで、被加工物１及び放電電極５の間の電圧は、アーク放電が発生するように高められるので、放電確率が高められ、その分、加工速度が向上される。
【００７６】
なお、コンデンサＣ１及びＣ２に蓄えれた電荷が放電され、コンデンサ電圧Ｖｃ１やＶｃ２は低下していく。又、コンデンサ電圧Ｖｃ１やＶｃ２が低下すると、放電加工電流Ｉｐも抑制されていき、この結果、いずれ放電が消沈することになる。
【００７７】
次には、本願発明の第５実施形態の作用について説明する。
【００７８】
まず、初期状態としては、コンデンサＣ１及びＣ２には電荷が蓄えられていないものとする。この初期状態では、被加工物１及び放電電極５の間の電圧はゼロであり、放電加工電流Ｉｐが流れない。又、この放電が発生していない状態では、トランジスタＴのベース電流Ｉｂは流れず、従って、該トランジスタＴのコレクタ及びエミッタ間はオフ状態であり、コレクタ電流Ｉｃも流れない。
【００７９】
コンデンサＣ１には直流電源Ｅからの電流で電荷が蓄えられ、コンデンサＣ２には直流電源Ｅ２からの電流で電荷が蓄えられていくと、漸次、コンデンサ電圧Ｖｃ１及びＶｃ２が上昇する。ここで、被加工物１及び放電電極５の間には、放電を発生させるため、（Ｖｃ１＋Ｖｃ２）の大きさの電圧が印加される。そうして、該電圧が上昇すると、いずれ、これら被加工物体１及び放電電極５の間において、放電が発生することになる。
【００８０】
放電が発生し、放電加工電流Ｉｐが流れると、コンデンサＣ１及びＣ２の電荷は、いずれも放電されることになる。ここで、本実施形態においても、ダイオードＤ３が設けられているので、前述の第４実施形態と同様、コンデンサＣ２が逆充電されることによって、コンデンサＣ１の充電電荷の放電が妨げられてしまうことが抑制される。
【００８１】
本実施形態においては、コンデンサＣ２の充電電荷の放電電流よりも、容量が大で従って蓄えられた電荷が多い、コンデンサＣ１の充電電荷の放電電流を主として、被加工物１の放電加工がなされる。又、該コンデンサＣ１の電圧Ｖｃ１は、通常のＲＣ放電回路方式の放電パルス電源回路の電圧Ｖｃより低くされているので、被加工物１及び放電電極５間の放電加工電流Ｉｐは小さくなり、加工表面の粗さを抑えやすくなる。又、コンデンサＣ１の容量は大であるので、放電パルスのパルス時間幅は広くすることができ、このため加工能率を向上することができる。
【００８２】
又、放電パルス発生直前は、補助直流電源Ｅ２や補助コンデンサＣ２を用いることで、被加工物１及び放電電極５の間の電圧は、アーク放電が発生するように高められるので、放電確率が高められ、その分、加工速度が向上される。
【００８３】
更には、本実施形態では、放電加工電流Ｉｐにおいて、トランジスタＴのコレクタ電流Ｉｃも重畳されることになる。即ち、放電加工電流Ｉｐは、コンデンサＣから流れる電流Ｉｂの（電流増幅率ｈＦＥ＋１）倍となる。従って、放電加工電流Ｉｐが多くなるゆえ、加工速度が非常に速くなる。但し、放電加工電流Ｉｐのピーク値が高い分、加工面の表面粗さは悪くなる。
【００８４】
あるいは、放電加工電流Ｉｐを抑えるように、コンデンサＣ１やＣ２の容量を小さくすることが考えられる。すると、被加工物１及び放電電極５間の放電パルスのパルス時間幅が短縮され、加工面の表面粗さが改善される。又、容量が小となるので、コンデンサＣ１やＣ２の充電時間は短縮されることになり、放電確率は上昇することになる。
【００８５】
以上に説明したように、これら第１〜第５実施形態によれば、本願発明を効果的に適用することかできる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来のＲＣ放電回路方式の回路図
【図２】本発明が適用された第１実施形態の放電パルス電源回路を示す回路図
【図３】本発明が適用された第２実施形態の放電パルス電源回路を示す回路図
【図４】本発明が適用された第３実施形態の放電パルス電源回路を示す回路図
【図５】本発明が適用された第４実施形態の放電パルス電源回路を示す回路図
【図６】本発明が適用された第５実施形態の放電パルス電源回路を示す回路図
【符号の説明】
【００８７】
１…被加工物体
５…放電電極
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、ｒ…抵抗
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２…コンデンサ
Ｔ…トランジスタ
Ｄ１〜Ｄ３…ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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